用程函初态近似连续扭曲波方法研究重粒子碰撞电离

摘要

重粒子碰撞过程的研究对于基础物理和应用来说都有重要意义。本文简要回顾了该领域的发展历程，简单说明并比较了各种理论方法，重点介绍了初态程函近似的连续扭曲波方法，利用该方法计算了重粒子碰撞电离过程的总截面、一阶和二阶微分截面，并着重讨论了各种电离机制。首先我们研究了He2++H→He2++H++e-碰撞电离过程，得到了入射离子能量从30keV/u到2MeV/u的碰撞电离总截面，并将总截面的结果与其它理论的及实验的结果作了比较。同时也得到电离电子能量从0.2eV到4T(T为电子以入射离子速度运动的能量)、散射角从0°到180°的一阶、二阶微分散射截面，以及随入射离子能量变化的平均电离电子能量。利用二阶微分散射截面讨论了各种碰撞电离机制。在随后进行的He2++C5+→He2++C6++e-碰撞电离研究中，我们发现当入射粒子速度低于束缚电子平均速度时，电子俘获到连续态机制(electroncapturetothecontinuum，ECC)对总截面贡献显著，而当入射粒子速度高于束缚电子平均速度时贡献逐渐减弱。我们相信这是由于ECC机制对总截面的贡献取决于入射粒子与束缚电子间“速度匹配”的原因。为研究各种电离机制随电离度变化的情况，我们计算了He2++Cq+→He2++C(q+1)++e-(q=0-5)的反应，给出了1s、2s壳层在0°时的二阶微分散射截面，发现在整个计算能区(30keV/u到10MeV/u)软碰撞机制和两体相遇机制对截面的贡献随电离度的增大而增加，而ECC只有在较高入射能量(＞1MeV/u)才有这一行为，能量较低时截面则随电离度增加而减少。不同能区ECC截面的变化产生了有趣的截面交叉现象。对于这一现象的解释进一步证实了我们“速度匹配”概念的设想。

目录

文摘

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第一章 绪 言

1背景介绍

2基本电离机制

参考文献

第二章基本理论

1一般的扭曲波理论

2 CDW-EIS方法

参考文献

第三章He2+离子与H原子的重粒子碰撞电离过程

1.引 言

2.结果与讨论

a碰撞电离的二阶微分散射截面

b碰撞电离的一阶微分散射截面

c电离电子的平均能量

d碰撞电离的总截面

小结

参考文献

第四章 He2+与C5+(ls)碰撞电离中ECC机制的重要性

1.介绍

2.结果与讨论

a.总截面

b.二阶微分散射截面

c.一阶微分散射截面与出射电子平均能

3.小结

参考文献

第五章He2+与Cq+碰撞电离过程中各种电离机制随电离度的变化

1.介绍

2.结果与讨论

A.30keV/u双微分散射截面

B.入射能量为1MeV/u and 10MeV/u时二阶微分散射截面

3.小结

参考文献

总结与展望

论文发表情况

致 谢